it-7-acm-04-r03 universidad autÓnoma de … dsm_/programas/carta descriptiva de vib.pdfal término...
TRANSCRIPT
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
CARTA DESCRIPTIVA PERSONALIZADA
Materia asignada: VIBRACIONES MECÁNICAS Nombre del Docente: No. de Empleado:
ÚLTIMA ACTUALIZACIÓN: 30 DE ENERO DEL 2004 I.- IDENTIFICACIÓN. Semestre: NA Clave: 406 Ubicación: NA Horas/Semana: 3 Créditos: 6 Requisito(s): DINAMICA Horas/Semestre: 45 II.- PROPÓSITOS GENERALES. Al término de este curso el alumno adquirirá la capacidad para diferenciar las propiedades básicas que determinan la vibración de los sistemas mecánicos, reconocer los diferentes tipos de sistemas vibratorios, aplicar los diferentes métodos de análisis de sistemas vibratorios y relacionar los conceptos teóricos con las aplicaciones en el control y análisis de vibraciones. III.- OBJETIVOS TERMINALES. 1. CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE VIBRACIONES MECÁNICAS.
Al término de este capítulo el alumno tendrá la capacidad de desarrollar el modelaje de un sistema vibratorio con las características físicas necesarias que lo componen. 2. VIBRACIONES LIBRES DE SISTEMAS DE UN GRADO DE LIBERTAD.
Al término de este capítulo el alumno tendrá la capacidad de establecer las ecuaciones matemáticas (modelo matemático) que describen el comportamiento de un sistema con vibración libre por medio de los Métodos de Sistemas Equivalentes, el Método de Fuerzas de Newton utilizando el principio de D´Alembert y el Método de Energías.
3. VIBRACION FORZADA DE SISTEMAS DE UN GRADO DE LIBERTAD. Al término de este capítulo el alumno tendrá la capacidad de establecer las ecuaciones matemáticas (modelo matemático) que describen el comportamiento de un sistema con excitación armónica y aprender el fenómeno de Resonancia, comprender los fenómenos de atenuación y amplificación de la vibración y la Transmisibilidad.
4. VIBRACIÓN TRANSITORIA DE SISTEMAS DE UN GRADO DE LIBERTAD. Al término de este capítulo el alumno tendrá la capacidad de diferenciar la respuesta de una excitación armónica de la respuesta a una excitación transitoria, así como conocer los métodos de solución de las ecuaciones para este tipo de sistemas.
5. VIBRACION LIBRE DE UN SISTEMA DE MULTIPLES GRADOS DE LIBERTAD Al término de este capítulo el alumno tendrá la capacidad de establecer las ecuaciones matemáticas (modelo matemático) que describen el comportamiento de un sistema con vibración libre de múltiples grados de libertad por medio de las ecuaciones de Lagrange, sus frecuencias naturales y su respuesta.
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03 6. CONTROL DE VIBRACIONES.
Al término de este capítulo el alumno tendrá la capacidad de conocer los diferentes controles de vibración que se utilizan para eliminar o reducir las vibraciones no deseadas y proteger los equipos y máquinas de fuerzas transmitidas no deseadas.
7. TÓPICOS SELECTOS. Al término de este capítulo el alumno obtendrá un conocimiento general de algunos temas que en vibraciones mecánicas son dejados para su estudio en un nivel superior tales como: ANÁLISIS DE VIBRACIONES, CONTROL ACTIVO DE VIBRACIONES, ANÁLISIS DE SISTEMAS VIBRATORIOS POR ELEMENTO FINITO, DISEÑO DE SISTEMAS AISLANTES Y SU SELECCIÓN, ETC.
IV.- CONTENIDO TEMÁTICO. 1. CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE VIBRACIONES MECÁNICAS. 2. VIBRACIONES LIBRES DE SISTEMAS DE UN GRADO DE LIBERTAD. 3. VIBRACION FORZADA DE SISTEMAS DE UN GRADO DE LIBERTAD. 4. VIBRACIÓN TRANSITORIA DE SISTEMAS DE UN GRADO DE
LIBERTAD.
5. VIBRACION LIBRE DE SISTEMAS DE MULTIPLES GRADOS DE LIBERTAD.
6. CONTROL DE VIBRACIONES. 7. TÓPICOS SELECTOS.
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
CARTA DESCRIPTIVA PERSONALIZADA
V.- CALENDARIZACIÓN DEL SEMESTRE. PERÍODO TEMA FECHA No. DE SESIONES
1ER PARCIAL
2° PARCIAL
ENCUADRE 1. CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE VIBRACIONES
MECANICAS 2. VIBRACIONES LIBRES DE SISTEMAS DE UN GRADO DE
LIBERTAD ENTREGA DE RESULTADOS DE MEDIO CURSO 3. VIBRACION FORZADA DE SISTEMAS DE UN GRADO DE
LIBERTAD 4. VIBRACIÓN TRANSITORIA DE SISTEMAS DE UN GRADO
DE LIBERTAD 5. VIBRACION LIBRE DE SISTEMAS DE MULTIPLES
GRADOS DE LIBERTAD 6. CONTROL DE VIBRACIONES 7. TÓPICOS SELECTOS
2 – 4 FEB
6 - 27 FEB
1º - 24 MAR
19 ABR
21 ABR - 7 MAY
10 -14 MAY
17 – 31 MAY
2 – 7 JUN
9 JUN
2
10
11
1
7
3
7
3
1 Señale el plan de estudios.
Inicio de Clases: 2 FEB 1er. período de exámenes parciales (medio curso)
25 MAR – 2 ABR
Plan Antiguo:
Receso Académico y Administrativo:
5 FEB,21 MAR, 14-26 ABR, 01, 05 Y 15 MAY
2do. Período de exámenes parciales NA Plan Nuevo:
Último día de clases: 9 JUN Período de exámenes ordinarios
10 -18 JUN
Período de exámenes extraordinarios 21-29 JUN
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03 UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN
FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
CARTA DESCRIPTIVA PERSONALIZADA VI.- TEMA / ACTIVIDAD / OBJETIVO / MATERIAL
TEMA OBJETIVO FECHA DOCENTE Actividad en aula
ESTUDIANTE Actividad en aula
ESTUDIANTE Actividad extra aula MATERIAL DE APOYO
Encuadre
Enterar al alumno de las metodologías didácticas y actividades que se llevaran a cabo durante el curso, así como los lineamientos establecidos por la academia para la evaluación del grupo, además de las obligaciones y responsabilidades de los alumnos durante el curso.
2-FEB
Presentación -Personal -Programa
Establecer Criterios
Evaluación
Formación de Equipos
NA
Tarea 1 Investigación de los Conceptos básicos
mínimos necesarios para la clase de
Vibraciones.
Proyector Acetatos
Programa de la Materia Carta Descriptiva de
Academia Carta Descriptiva
Personalizada
Encuadre Trabajar grupalmente con los conceptos de la Tarea 1 4-FEB
Coordinación de equipos de trabajo y
discusión de conceptos básicos.
Técnica Grupal en la que discuten los
conceptos básicos y responden a
cuestionamientos del maestro acerca de los conceptos básicos que
requieren dominar para cuerear la clase
de vibraciones.
Recoger Tarea 1
Retro-proyector Acetatos de conceptos
básicos Pizarrón
1. CONCEPTOS FUNDAMENTALES DE VIBRACIONES MECÁNICAS
Al término de este capítulo el alumno tendrá la capacidad de desarrollar el modelaje matemático de un sistema vibratorio con las características físicas necesarias que lo componen.
NA
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03
1.1. Conceptos Básicos.
Establecer los conceptos básicos de vibraciones que se utilizarán a lo largo del curso.
6 FEB
Definir: -Oscilación,
Vibración Mecánica, Movimiento armónico
simple, Amplitud, Frecuencia, Período, Fase , Longitud de
Onda, Decibel
NA
Tarea 2
Graficar el Movimiento
Armónico por medio de Excel a partir de una ecuación dada.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de Conceptos Básicos
Establecer los conceptos básicos de vibraciones que se utilizarán a lo largo del curso.
9 FEB
Definir: -Clasificación de las vibraciones y Series
de Fourier
NA
Recoger Tarea 2
Tarea 3 Graficar funciones
armónicas para obtener la función
compleja conocida de diente se sierra.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de Conceptos Básicos
Establecer los conceptos básicos de vibraciones que se utilizarán a lo largo del curso.
11 FEB
Definir: Masa, Elasticidad,
Amortiguamiento, Grado de libertad,
Frecuencia natural, Resonancia
NA
Recoger Tarea 3
Tarea 4 Realizar investigación
del caso de resonancia del Puente de Tacoma Narrow y escribir ensayo con
sus propias palabras acerca del motivo del desplome del puente.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de Conceptos Básicos
1.2. El Modelo Matemático.
Conocer los conceptos dinámicos básicos que se requieren para establecer el modelaje matemático de vibración como una abstracción de un sistema real.
13-16 FEB
Explicar la metodología para
establecer el modelo matemático de un sistema vibratorio:
Observación, Abstracción,
Esquematización, Análisis y Ecuaciones
Participación en clase para desarrollar el
modelaje del sistema físico mostrado
(Se sugiere el sistema de la motocicleta o del
automóvil)
Recoger Tarea 4
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de Modelo Matemático
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03
1.3. Elementos Elásticos.
Conocer las propiedades elásticas de los materiales y sistemas mecánicos, así como la manera en que se establecen arreglos serie y paralelo para utilizarse en el modelaje matemático.
18 FEB
Explicar los criterios y el desarrollo de las
ecuaciones de los arreglos serie y
paralelo de resortes helicoidales.
NA NA
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de Elementos Elásticos
Explicar la forma de representar la elasticidad en los elementos estructurales tales como viga y barras así como de elementos en torsión.
20 FEB
Mostrar la representación de los
elementos estructurales como elementos elásticos,
ecuaciones de constantes elásticas equivalentes de cada
elemento. Explicar la diferencia
entre la constante elástica de un elemento en
deformación lineal a diferencia de la
deformación angular
NA
Tarea 5 Resolver Problemario Sección de Elementos
Elásticos.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de Elementos Elásticos
Tabla de diferentes elementos elástico
(Se recomienda el libro de Mechanical
Vibrations, RAO, así como el Formulario de Vibraciones Mecánicas
FIME)
1.4. Elementos Amortiguantes.
Conocer las propiedades amortiguantes de los materiales, sistemas mecánicos y diferentes tipos de amortiguamiento, así como la manera en que se establecen arreglos serie y paralelo para utilizarse en el modelaje matemático.
23-FEB
Mostrar la similitud entre los arreglos de elementos elásticos y
elementos amortiguantes. Los diferentes tipos de
amortiguamiento que pueden existir y
Explicar los criterios y el desarrollo de las
ecuaciones de los arreglos serie y paralelo de los
diferentes tipos de amortiguamientos.
NA
Recoger Tarea 5
Tarea 6 Resolver
Investigación de los Tipos de
Amortiguamiento así como un ensayo donde describa
algunos sistemas reales que posean los
diferentes tipos de amortiguamiento
investigado.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector Acetatos Arreglos de Elementos
Amortiguantes
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03
1.5. Elementos Inerciales.
Conocer las propiedades inerciales de los sistemas mecánicos, así como la manera de establecer las masas equivalentes para utilizarse en el modelaje matemático.
25 FEB
Explicar que un arreglo de masas
puede representarse como una masa equivalente con
respecto a alguna referencia.
Establecer el método
de energías para obtener la ecuación
de la masa equivalente de un sistema con varias masas (Se sugiere Pag. 32-37, RAO).
NA Recoger Tarea 6
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos Arreglos de Elementos Inerciales
Resolver problema de elementos inerciales como ejemplo de clase.
27 FEB
Resolver problema como ejemplo
(Se sugiere Prob 1.6 Pag 35 o Prob 1.7 Pag 36,
RAO)
NA
Tarea 7
Resolver problemas de elementos
inerciales PROB 1.27, 1.28, 1.29
1.30 Y 1.31, RAO
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos Arreglos de Elementos Inerciales
2. VIBRACIONES LIBRES DE UN SISTEMA DE UN GRADO DE LIBERTAD.
Al término de este capítulo el aluno tendrá la capacidad de establecer las ecuaciones matemáticas (modelo matemático) que describen el comportamiento de un sistema con vibración libre por medio de los Métodos de Sistemas Equivalentes, el Método de Fuerzas de Newton utilizando el principio de D´Alembert y el Método de Energías.
NA
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03 2.1. Vibraciones libres de sistemas de un grado de libertad sin amortiguamiento.
Establecer las ecuaciones diferenciales homogéneas características de los sistemas en vibración libre sin amortiguamiento.
NA
2.1.1. Método de Sistemas Equivalentes. 2.1.2. Método de Fuerzas de Newton.
Establecer las ecuaciones diferenciales características de un sistema de un grado de libertad con vibración libre sin amortiguamiento obteniendo las equivalencias de las elasticidades, amortiguamientos y masas según lo estudiado en el Cap 1. Establecer las ecuaciones diferenciales características de un sistema de un grado de libertad con vibración libre sin amortiguamiento por medio del Método de Newton y el Principio de D´Alembert
1 MAR
Explicar brevemente el método de los
sistemas equivalentes.
Demostrar el procedimiento para la
obtención de la ecuación diferencial y
de la frecuencia natural de un sistema
Masa Puntual-Resorte en vibración libre de 1 GDL por el
Método de Newton para Mov. De
Traslación Rectilínea.
NA Recoger Tarea 7
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos del Método de Fuerzas de Newton
2.1.3. Método de Momentos.
Establecer las ecuaciones diferenciales características de un sistema de un grado de libertad con vibración libre sin amortiguamiento por medio del Método de Newton y el Principio de D´Alembert
3 MAR
Demostrar el procedimiento para la
obtención de la ecuación diferencial
de un sistema del Péndulo Físico o Compuesto y del Péndulo simple
NA NA
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos del Método de Momentos de Newton
Demostrar efecto de orientación. 5 MAR
Demostrar el efecto de orientación del caso 1 y 2 de una barra con resorte
NA
Tarea 8
Solución del caso 3 del efecto de
orientación del sistema visto en clase.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos del Método de Momentos de Newton
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03
Desarrollar análisis de sistema masa-resorte-amortiguador.
8 MAR
Resolver problema de sistema m-c-k
utilizando el método de momentos y
“establecer de forma directa” la ecuación
de la frecuencia natural sin
amortiguamiento y la amortiguada.
NA
Recoger Tarea 8
Tarea 9 Solución del
problema 2.95, RAO Y Sección de Fuerzas
de Newton y Momentos de Newton
del Problemario.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos del Método de Momentos de Newton
2.1.4. Método de Energías.
Establecer las ecuaciones diferenciales características de un sistema de un grado de libertad con vibración libre sin amortiguamiento por medio del Método de Energías y Rayleigh para sistemas conservativos.
10 MAR
Desarrollar el análisis de un sistema m-k en
mov. armónico y traslación rectilínea
estableciendo los pasos utilizados por el
método de energías obteniendo la ec.
diferencial, la ec. de la frecuencia natural
y comparar el resultado con el obtenido por el
método de Newton.
NA NA
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retroproyector
Acetatos del Método de Energías
Establecer las ecuaciones diferenciales características de un sistema de un grado de libertad con vibración libre sin amortiguamiento por el Método de Energías (ΣENERGIAS=CTE)
12 MAR
Desarrollar el análisis de un sistema m-k en
mov. armónico y combinado de
traslación rectilínea y rotación por el
método de energías obteniendo la ec.
diferencial, la ec. de la frecuencia natural
y comparar el resultado con el obtenido por el
método de Newton.
NA NA
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retroproyector
Acetatos del Método de Energías
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03
Establecer las ecuaciones de la frecuencia natural de un sistema de un grado de 1 grado de libertad con vibración libre sin amortiguamiento por el Método de Rayleigh.
15 MAR
Desarrollar el análisis de un sistema m-k en
mov. armónico y combinado de
traslación rectilínea y rotación por el
método de Rayleigh obteniendo
directamente la ec. de la frecuencia natural.
NA
Recoger Tarea 9
Tarea 10 Solucionar sección de
Energías del Problemario
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retroproyector
Acetatos del Método de Energías
2.2. Vibraciones libres de sistemas de un grado de libertad con amortiguamiento viscoso.
Establecer las ecuaciones diferenciales características de los sistemas en vibración libre con amortiguamiento y obtener las diferentes respuestas en función del tiempo
NA
2.2.1. Sistemas Sub-Amortiguados.
Establecer la ecuación diferencial de un sistema libre con amortiguamiento, la ecuación de su frecuencia natural y la ecuación general de la respuesta con respecto al tiempo.
17 MAR
Desarrollar el modelo matemático de un
sistema en vibración libre con
amortiguamiento y su respuesta en el tiempo para cada condición de amortiguamiento.
NA
Recoger Tarea 10
Tarea 11 Graficar los tres casos
de los tipos de sistemas
amortiguados.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retroproyector
Acetatos de Sistemas Sub-Amortiguados
Analizar el caso de un sistema sub-amortiguado y obtener su ecuación particular de la respuesta en el tiempo, calculando sus constantes del sistema a partir de las condiciones iniciales.
19 MAR
Desarrollar solamente el caso del sistema sub- amortiguado
graficando su respuesta en el
tiempo, calculando las constantes del
sistema a partir de las condiciones iniciales.
NA
Recoger Tarea 11
Tarea 12 Resolver la sección
del Decremento Logarítmico del
Problemario.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retroproyector
Acetatos de Sistemas Sub-Amortiguados
Desarrollar las ecuaciones del decremento logarítmico y obtener todos los parámetros del sistema a partir de la gráfica de respuesta en el tiempo del sistema.
22 MAR
Desarrollar un ejemplo del Decremento Logarítmico.
NA
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retroproyector
Acetatos de Sistemas Sub-Amortiguados
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03
2.2.2. Sistemas Crítico Amortiguados. 2.2.3. Sistemas Sobre-Amortiguados.
Establecer las ecuaciones de la respuesta en el tiempo para un sistema crítico amortiguado y un sistema sobre amortiguado.
24 MAR
Discutir el comportamiento no
oscilatorio de los sistemas crítico y
sobre amortiguado y sus posibles aplicaciones.
NA Recoger Tarea 12
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retroproyector
Acetatos de Sistemas Crítico y Sobre Amortiguados
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03
3. VBRACION FORZADA DE SISTEMAS DE UN GRADO DE LIBERTAD
Al término de este capítulo el alumno tendrá la capacidad de establecer las ecuaciones matemáticas (modelo matemático) que describen el comportamiento de un sistema en vibración forzada y aprender el fenómeno de Resonancia, comprender los fenómenos de atenuación y amplificación de la vibración, la Transmisibilidad de la máquina a su base, así como cuando es excitado el sistema por el movimiento de la base.
NA
3.1. Ecuación diferencial que gobierna la vibración forzada.
Establecer la ecuación diferencial que describe a las vibraciones forzadas.
21 ABR
Desarrollar la teoría y conceptos de la
Vibración Forzada a partir de un sistema
general m-c-k.
NA NA
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de Teoría de Vibración Forzada
3.2. Respuesta forzada en el dominio de la frecuencia relativa de un sistema con una excitación de una frecuencia simple.
Establecer las ecuaciones de la respuesta en el dominio de la frecuencia relativa debido a una vibración forzada.
23 ABR
Obtener la respuesta a la frecuencia real y
relativa de la Vib. Forzada además de
desarrollar las gráficas de amplitud y
fase.
NA NA
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de Teoría de Vibración Forzada
3.3. Desbalance
Establecer las ecuaciones de la respuesta en el dominio de la frecuencia relativa debido a una excitación por desbalance.
26 ABR
Obtener a partir de la ecuación de la
respuesta real la respuesta relativa de un sistema debido a
una excitación armónica por desbalance.
NA NA
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de Teoría de Vibración Forzada
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03
3.4. Transmisibilidad y Excitación por la Base
Establecer las ecuaciones de la respuesta de la transmisión de la vibración en el dominio de la frecuencia relativa debido a una vibración forzada de la máquina y de la base.
28 ABR
Desarrollar las ecuaciones de
Transmisibilidad y de excitación por la
base, así como hacer referencia al
aislamiento de vibraciones y el
calculo de la eficiencia del
aislamiento del sistema a partir del
%TR
NA
Tarea 13 Graficar en Excel las Respuestas Relativas
de la Amplitud del Desplazamiento de la
Vibración con respecto al dominio
de la relación de frecuencias, la fase
así como la Transmisibilidad para diferentes valores de
amortiguamiento.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de Teoría de Vibración Forzada
• Ejemplo 1 Vibración Forzada de un Sistema de 1 GDL
Plantear la solución de un sistema de 1GDL, su amplitud y respuesta en el dominio de la frecuencia.
30 ABR
Resolver problema 3.3. Theory of
Vibration with with Applications, William T. Thomson, 4a Ed.,
Pag. 34
NA
Recoger Tarea 13
Tarea 14 Solucionar Sección
de Excitación Sinusoidal del Problemario.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de Teoría de Vibración Forzada
• Ejemplo 2 Vibración Forzada de un Sistema de 1 GDL y Transmisibilidad
Plantear la solución de un sistema de 1GDL, su amplitud, respuesta en el dominio de la frecuencia, la Transmisibilidad, y la eficiencia del sistema aislante.
3 MAY
Resolver problema 3.19, Mechanical Vibrations, Serie
Shaum´s, S. Graham Kelly.
NA
Tarea 15 Solucionar Sección de Excitación por
Desbalance del Problemario.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de Teoría de Vibración Forzada
• Ejemplo 3 Excitación por la Base
Plantear la solución de un sistema de 1GDL, su amplitud y respuesta en el dominio de la frecuencia debida a una excitación por la base.
7 MAY
Resolver ejemplo 3.2, Pag 213 Mechanical Vibrations, Rao, 3a Ed. Addison Wesley
NA
Tarea 16 Solucionar Sección
de Transmisibilidad y Excitación por la
Base del Problemario.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de Teoría de Vibración Forzada
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03
4. VIBRACIÓN TRANSITORIA DE SISTEMAS DE UN GRADO DE LIBERTAD
Al término de este capítulo el alumno tendrá la capacidad de diferenciar la respuesta de una excitación armónica de la respuesta a una excitación transitoria, así como conocer los métodos de solución de las ecuaciones para este tipo de sistemas.
NA
4.1. Ecuación diferencial que gobierna las vibraciones transitorias. 4.2. Métodos de Solución.
Establecer la ecuación diferencial que describe a las vibraciones transitorias. Conocer los métodos de solución posibles de la ecuación diferencial característica.
10 MAY
Explicar las generalidades de las
vibraciones transitorias, sus
ecuaciones y métodos de solución.
NA NA
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos Transitorios
4.3. Impacto. 4.4. El espectro de impacto.
Conocer el fenómeno de impacto en maquinaria. Conocer el espectro de impacto (amplitud contra frecuencia) sus implicantes en las estructuras de las máquinas.
12 MAY
Explicar las generalidades del
fenómeno de impacto, su respuesta en el
tiempo según el tipo de excitación y su
repuesta en el dominio de la frecuencia. Remarcar la
diferencia entre las respuestas de un
sistema en movimiento
armónico, libre o forzado y el fenómeno
de impacto.
NA
Recoger Tarea 14, 15 y 16
Tarea 17
Investigar acerca de los sistemas con
vibración transitoria.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos Transitorios
4.5. Casos del fenómeno de impacto en maquinaria.
Estudiar diferentes casos de impacto que se presenten en la maquinaria y su cimentación, así como los aislamientos necesarios para cada caso.
14 MAY
Desarrollar ejemplo de análisis de un
sistema vibratorio por impacto del Manual
de Choque y Vibraciones de Harris
NA Recoger Tarea 17
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos Transitorios
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03
5. VIBRACION LIBRE DE UN SISTEMA DE MULTIPLES GRADOS DE LIBERTAD
Al término de este capítulo el alumno tendrá la capacidad de establecer las ecuaciones matemáticas (modelo matemático) que describen el comportamiento de un sistema con vibración libre con múltiples grados de libertad por medio de las Ecuaciones de Lagrange, obteniendo los coeficientes de influencia (frecuencias naturales del sistema) y la ecuación de la respuesta del sistema (ecuación de amplitud del desplazamiento).
5.1. Ecuaciones diferenciales de un sistema de múltiples grados de libertad.
Aplicar los principios básicos de dinámica a sistemas de múltiples grados de libertad para obtener las ecuaciones diferenciales que lo gobiernan.
17 MAY
Desarrollar teoría de sistemas de multiples grados de libertad y obtener la ecuación
en vibración libre sin amortiguamiento
para dichos sistemas.
NA NA
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de múltiples gdl
5.2. Matrices de los términos de la ecuación diferencial para sistemas lineales y Ecuaciones de Lagrange.
Formulación de las matrices de las ecuaciones diferenciales para sistemas lineales y las ecuaciones de Lagrange.
19 MAY
Desarrollar los términos matriciales
obtenidos en la ecuación diferencial y explicar el concepto de coeficientes de
influencia o eingenvalores.
Además establecer el Método de Lagrange
para Múltiples Grados de Libertad.
NA NA
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de múltiples gdl
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03 5.3. Coeficientes de
influencia de rigidez y de flexibilidad.
Obtener los coeficientes de influencia de rigidez y de flexibilidad. 21 MAY
Obtener los coeficientes de
influencia de rigidez y flexibilidad.
NA NA
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de múltiples gdl 5.4 Solución de las
ecuaciones matriciales de las ecuaciones diferenciales.
Solucionar las ecuaciones matriciales de las ecuaciones diferenciales de un sistema de múltiples grados de libertad. 24 MAY
Obtener la solución de las ecuaciones matriciales, los coeficientes de influencia y su
respuesta.
NA
Tarea 18 Investigación de las operaciones básicas
con matrices y determinantes.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de múltiples gdl
5.5 Sistemas en vibración libre en movimiento de traslación rectilínea de 2GDL.
Solucionar ejemplo de sistemas en vibración libre en movimiento de traslación rectilínea de 2 GDL.
26 MAY
Desarrollar análisis de sistema m-k en vibración libre en mov. de traslación rectilínea de 2 gdl
NA
Tarea 19 Solucionar las
matrices obtenidas en el ejemplo sistemas en
vibración libre en movimiento de
traslación rectilínea de 2 GDL visto en
clase.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de múltiples gdl
5.6 Sistemas en vibración libre en movimiento angular de 2GDL.
Solucionar ejemplo de sistemas en vibración libre en movimiento de rotación de 2 GDL. 28 MAY
Desarrollar análisis de un sistema en vibración libre en
mov. de rotación de 2 gdl
NA
Tarea 20 Solucionar las
matrices obtenidas en el ejemplo de sistemas en vibración libre en movimiento angular de 2 GDL visto en
clase.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de múltiples gdl
5.7. Sistemas continuos y modos de vibración.
Analizar la vibración de un sistema continuo, establecer su Discretización, obtener los modos de vibración y su respuesta. 31 MAY
Desarrollar ejemplo de Discretización de un sistema continuo,
obtener sus frecuencias naturales y graficar sus modos de vibración según su
respuesta.
NA Recoger Tareas 18, 19 y 20
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retro-proyector
Acetatos de múltiples gdl
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03
6.- CONTROL DE VIBRACIONES
Al término de este capítulo el alumno tendrá la capacidad de conocer los diferentes controles de vibración que se utilizan para eliminar o reducir las vibraciones no deseadas y proteger los equipos y máquinas de fuerzas transmitidas no deseadas.
NA
6.1. Teoría del aislamiento de la vibración.
Conocer los principios básicos del aislamiento vibratorio.
2 JUN
Exponer las generalidades del
control de vibraciones.
NA
Tarea 21 Investigación De
Control De Vibraciones
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retroproyector
Acetatos de Teoría del aislamiento
6.2. Teoría del aislamiento para vibración armónica impacto.
Conocer las variables que se toman en cuenta para el aislamiento de una vibración armónica.
4 JUN
Establecer los principios básicos
para la selección de un medio de
aislamiento a la vibración armónica y
por impacto.
NA Recoger Tarea 21
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retroproyector
Acetatos de Teoría del aislamiento
Ejemplos de Selección de Aislamiento para Vibración Armónica e Impacto.
Seleccionar el tipo de sistema aislante apropiado para el caso de Vibración Armónica y para Vibración por Impacto.
7 JUN
Desarrollar dos casos prácticos para
seleccionar el tipo de sistema aislante
apropiado para el caso de Vibración Armónica y para
Vibración por Impacto.
NA
Tarea 22
Solucionar problema de selección de aislamiento a la
vibración armónica y al impacto en dos casos prácticos.
Libro de Texto Apuntes de la Clase
Pizarrón Retroproyector
Acetatos Absorsores Dinámicos y Modelo de
Edificios Acetatos Amortiguadores
de Vibraciones
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
6. TÓPICOS SELECTOS
Al término de este capítulo el alumno obtendrá un conocimiento general de algunos temas que en vibraciones mecánicas son dejados para su estudio en un nivel superior tales como. Análisis de Vibraciones, Casos prácticos, Control Activo de Vibraciones, Análisis de Sistemas Vibratorios por Elemento Finito, Sistemas Aislantes, Materiales Especiales para Control de Vibraciones, Balanceo de Rotores, Vibraciones y Ruido, Legislación contra las Vibraciones.
9 JUN
Invitar a los alumnos al Ciclo de
Conferencias de Tópicos Selectos de
Vibraciones Mecánicas a realizarse el:
SÁBADO 5 DE
JUNIO DEL 2004 en las instalaciones
de la FIME
El ciclo de conferencias es
obligatorio para los alumnos que cursan
la Materia.
NA Recoger Tarea 22 Pizarrón
Retroproyector Acetatos Tópicos Selectos
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03
UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN FACULTAD DE INGENIERÍA MECÁNICA Y ELÉCTRICA
CARTA DESCRIPTIVA PERSONALIZADA
VII.- CRONOGRAMA. Actividades del período escolar:_FEBRERO-JULIO 2004_
No. Actividad Mes: Febrero Mes: Marzo Mes: Abril Mes: Mayo Mes: Junio Mes: Julio Mes:
1 Encuadre X 2 1. CONCEPTOS
FUNDAMENTALES DE VIBRACIONES MECÁNICAS
X
3 1.1. Conceptos Básicos 1.2. Modelo Matemático X
4 1.3. Elementos Elásticos. X 5 1.4. Elementos Amortiguantes. X 6 1.5. Elementos Inerciales. X 7 2. VIBRACIONES LIBRES
DE UN SISTEMA DE UN GRADO DE LIBERTAD.
X
8 2.1. Vibraciones libres de sistemas de un grado de libertad sin amortiguamiento.
X
9 2.1.1. Método de Sistemas Equivalentes. X
10 2.1.2. Método de Fuerzas de Newton. X
11 2.1.3. Método de Momentos. X 12 2.1.4. Método de Energías. X 13 2.2. Vibraciones libres de
sistemas de un grado de libertad con amortiguamiento viscoso.
X
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
IT-7-ACM-04-R03
No. Actividad Mes: Febrero Mes: Marzo Mes: Abril Mes: Mayo Mes: Junio Mes: Julio Mes:
14 2.2.1. Sistemas Sub-Amortiguados. X
15 2.2.2. Sistemas Crítico Amortiguados. X
16 2.2.3. Sistemas Sobre-Amortiguados. X
17 3. EXCITACIÓN ARMÓNICA DE SISTEMAS DE UN GRADO DE LIBERTAD
X
18 3.1. Ecuaciones diferenciales que gobiernan las vibraciones forzadas.
X
19 3.2. Respuesta forzada de un sistema con una excitación de una frecuencia simple.
X
20 3.3. Respuesta Armónica debida a una excitación de una frecuencia simple de la base.
X
21 3.4. Representación por medio de Series de Fourier de Funciones Periódicas.
X
22 4. VIBRACIÓN TRANSITORIA DE SISTEMAS DE UN GRADO DE LIBERTAD
X X
23 4.1. Ecuación diferencial que gobierna las vibraciones transitorias. 4.2. Métodos de Solución.
X
24 4.3. Impacto. 4.4. El espectro de impacto.
X
25 4.5. Casos del fenómeno de impacto en maquinaria. X X
26 5.- CONTROL DE VIBRACIONES X
REVISIÓN No.: 1 VIGENTE A PARTIR DEL: 2 DE AGOSTO DEL 2002
27 5.1. Teoría del aislamiento de la vibración. X
IT-7-ACM-04-R03293
No. Actividad Mes: Febrero Mes: Marzo Mes: Abril Mes: Mayo Mes: Junio Mes: Julio Mes:
28 5.2. Teoría del aislamiento para vibración armónica. X
29 5.3. Aspectos prácticos del aislamiento de vibraciones. X
30 5.4. Aislamiento de Impacto. X 31 5.5. Absorsores dinámicos de
vibración. X 32 5.6. Amortiguadores de
vibración. X 33 6. TÓPICOS SELECTOS X X X